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1. 如图所示为水平放置的两根等高固定长直细导线的截面图,O点是两导线间距离的中点,a、b是过O点的竖直线上与O点距离相等的两点,两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流。下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、由图可知,两处电流的方向相反,所以它们之间存在相互排斥的作用力.故A错误.B、C、由安培定则可知,左侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下,右侧的电流在O处产生的磁场方向竖直向下,方向相同,所以合磁场的方向向下.故B错误,C正确.D、结合安培定则,分别作出两处电流在a、b两点的磁场方向如图,可知a、b两点的磁感应强度方向相同.故D错误.
考查方向
本题主要考查通电导线产生的磁场
解题思路
用右手判断通电导线产生的磁场,根据磁场判断磁感应强度
方向相同.故D错误.
易错点
不能准确判断通电导线产生的磁场
知识点
3.如图所示的电路中,Ro为热敏电阻(温度降低电阻增大),C为平行金属板,M点接地。闭合开关S,待电路稳定后,C中央有一带电液滴刚好静止。下列各项单独操作,可能使带电液滴向下运动的是( )
正确答案
解析
A、开关S断开,电容器两板间电压为电源电动势,故电压增大,电场增强,故液滴受到的电场力大于重力,带电液滴向上运动,故A错误.
B、仅把R1的滑动端向上滑动时,电路的电阻减小,电流增大,那么电容器两端电压减小,因此油滴所受的电场力变小,带电液滴向下运动.故B正确.
C、将R0加热电阻减小,电路中电流增加,R两端电压增大,电容器极板间的电压增大,电场增强,故液滴受到的电场力大于重力,带电液滴向上运动.故C错误.
D、若C的上极板略向下平移,仅把两极板A、B间距离减小,不改变电路的电阻,则不改变电路的电流,由E=U/d分析知,板间场强增大,油滴所受的电场力增大,则油滴向上运动,故D错误。
考查方向
本题主要考查电路的动态分析
解题思路
根据电容大小的因素分别逐一判断
易错点
影响电容大小的因素
知识点
4.如图所示,斜面c置于水平面上,小物体b置于c上,小球a用细线跨过光滑定滑轮与b相连,b与滑轮间的细线保持竖直,将a从图示位置(此时细线绷紧)无初速释放,使口在竖直平面内摆动,在“摆动的过程中,b、c始终保持静止。下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、小球a在最低点时,绳子的拉力和重力提供向心力,则F=mAg+ mAv2/r;当绳子的拉力正好等于b的重力时,bc之间没有弹力;而在a摆动的过程中,b、c始终保持静止,说明b的重力必须大于a的重力,a的质量一定小于b的质量.故A正确;
B、当绳子的拉力正好等于b的重力时,bc之间没有弹力,此时BC间摩擦力等于零,若绳子的拉力小于B的重力,则B有沿斜面向下运动的趋势,受沿斜面向上的摩擦力,可见小物体B所受静摩擦力方向不可能沿斜面向下,故B错误;
C、b与c接触的时候处于相对静止,对b、c整体进行受力分析可知,水平方向没有运动的趋势,所以c不受地面的摩擦力,故C错误;
D、a在竖直平面内摆动,做类单摆运动,合力不指向圆心,但向心力是一定指向圆心的,所以绳子的拉力不可能等于零,所以c对地面的压力不可能等于b、c重力之和,故D错误.
考查方向
本题主要考查竖直面内的圆周运动
解题思路
向心力的大小等于b受到的细线的拉力
易错点
向心力的大小在发生改变
知识点
5.如图所示是半径为R的圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一电荷量为q、质量为 m的带正电离子(不计重力)沿平行于直径ab的方向射入磁场区域,射入点P与ab的距离为。若离子做圆周运动的半径也为R,则粒子在磁场中运动的时间为( )
正确答案
解析
根据牛顿第二定律:Bqv=mv2/R,由离子运动的对称性,离子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为2π/3,由T=2πr/v,运动时间:t=T/3=2πm/3qB
考查方向
本题主要考查带电粒子在磁场中运动
解题思路
根据离子运动的对称性,画出离子运动的轨迹,找到圆心角的大小
易错点
没有找准离子在磁场中运动轨迹对应的圆心角
知识点
6.如图甲所示,在倾角为37°的粗糙且足够长的斜面底端,一质量 m-2 kg、可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定,滑块与弹簧不相连。t-0时解除锁定,计算机通过传感器描绘出滑块的 v-t图像如图乙所示,其中Ob段为曲线,bc段为直线,g取 10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、在0-0.1s过程中为物体和弹簧接触的过程,由图象可知,滑块先做加速后做减速运动,故A错误;B、在v-t图象中,斜率代表加速度,斜率为a=△v/△t=(0.8−1.6)/0.1m/s2=−8m/s2,加速度大小为8m/s2,故B正确;C、滑块在0.1 s末物体处于某一位置,古无法克服重力做功,故C错误;D、滑块在0.1s~0.2s内,由牛顿第二定律可知:-mgsin37°-μmgcos37°=ma,解得:μ=(−a−gsin37°)/ gcos37°=0.25,故D正确;
考查方向
本题主要考查图像的分析处理,牛顿第二定律
解题思路
根据乙图得到物体在斜面上运动的v-t关系,从而对物体进行运动分析
易错点
不会进行图像处理
知识点
7.如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中一个四边形区域的四个顶点,电场线与四边形所在平面平行。已知ab∥cd,abbc,2ab=cd =bc = 2l.a、b、d三点的电势分别为-=24 V、 =28 V、,=12 V。一质子(不计重力)经过b点的速度大小为v、方向与bc成45°,一段时间后质子经过了c点。则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、三角形bcd是等腰直角三角形,具有对称性,bd连线四等分,如图所示,已知a点电势为24V,b点电势为28V,d点电势为12V,且ab∥cd,ab⊥bc,2ab=cd=bc=2L,因此根据几何关系,可得M点的电势为24V,与a点电热势相等,从而连接aM,即为等势面;三角形bcd是等腰直角三角形,具有对称性,bd连线中点o的电势与c相等,为20V.故A正确。
B、oc为等势线,其垂线bd为场强方向,b→d,故B错误。
C、质子从b→c做类平抛运动,沿初速度方向分位移为√2 l,此方向做匀速直线运动,则t=√2 l/v0,则C错误
D、电势差Ubc=8V,则质子从b→c电场力做功为8eV.到达c点的速度大小为v故D正确.
考查方向
本题主要考查带电粒子在电场中的运动
解题思路
准确的找到电场方向,再根据相应的运动规律解决
易错点
不能准确的找到电场方向
知识点
2.我国研制的北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,系统由5颗地球同步轨道卫星和30颗低轨卫星组网而成(见图),这些卫星的运动均可看作匀速圆周运动。2012年12月27日,北斗导航系统正式投入运营,计划到2020年完全建成。关于该导航系统,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、同步卫星相对地球静止,同步卫星位于赤道平面内,成都不在赤道上,因此地球同步轨道卫星不能定位在成都正上方,故A错误;B、卫星轨道半径越大发射卫星时克服地球引力做功越多,因此系统中从地面发射质量为m的同步卫星比发射质量为m的低轨卫星所需的能量更多,故B正确;C、卫星绕地球做圆周运动的周期:T=2πr3/GM,卫星的轨道半径小于月亮的轨道半径,则卫星的周期小于月亮的周期,故C错误;D、11.2km/s是地球的第二宇宙速度,达到此速度的物体可以脱离地球的吸引,系统中的卫星没有脱离地球的吸引,系统中的卫星的运行速度小于7.9km/s,故D错误;
考查方向
本题主要考查地球卫星天体问题
解题思路
根据天体运动的规律结合物理常识解决
易错点
卫星问题模糊不清
知识点
8. 某同学用图示装置验证机械能守恒定律。先将气垫导轨倾斜放置,用刻度尺分别测出 固定在导轨上的两个光电门a、b中心之间的距离L、导轨两端的水平距离s、两端的高度差h;接着利用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d。接通电源形成气垫后使滑块由静止开始沿导轨下滑,若此过程中导轨可看作光滑斜面,则滑块在导轨上的运动为 (选填“匀速直线”、“匀加速直线”或“变加速直线”)运动。再利用与a、b连接的光电计时器,测出滑块通过a、b的时间分别为tl、t2。已知滑块质量为m,且认为滑块经过a、b位置的速度大小分别为,当地重力加速度值为g。则滑块从d至6运动的过程中,重力势能的减少量为△EP= ,动能的增加量为△Ek= 。(结果用L、s、h、d、tl、t2、m、g表示)
正确答案
见解析
解析
滑块由静止开始演导轨下滑,滑块受力重力、支持力,合力恒定,根据牛顿第二定律,滑块做匀加速直线运动,滑块从a至b运动的过程中,重力势能的加少量为: 动能的增加量为:
考查方向
本题主要考查验证机械能守恒定律.
解题思路
根据牛顿第二定律,结合运动性质,即可判定;根据下降的高度求出重力势能的减小量,依据动能表达式,即可求出从a至b运动过程中动能的增加量,从而即可求解
易错点
重力势能与动能的变化量的求解方法,注意下落的高度是解题的关键
知识点
9.某兴趣小组利用多个柠檬制作了一个电池组,其电动势约为6 V,内阻约为1000 n。现准备利用实验室提供的下列器材简洁、精确地测出该电池组的电动势和内电阻。A.电压表V1(满偏电压4.5 V,内阻约50 kΩ)B.电压表V2(满偏电压1.2 V,内阻Rv=lkΩ)C.电流表A(0~20 mA,内阻约100 Ω)D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,l A)E.滑动变阻器R2(0~3000 Ω,0.1 A)F.定值电阻R3(阻值R3=1 kΩ)G.开关S一个、导线若干条①小组同学们共同设计了如图甲所示的电路,请在答题卡上相应的位置,按实验电路图用笔画线完成图乙中的实物连线 ;②图甲中电表l应选____,电表2应选____,滑动变阻器应选 ;(填所选器材的序号字母)③请写出该电池组的电动势E、内电阻r与所选电表测量示数(比如“V1的示数U1”、“V2的示数U2”或“A的示数I”)及相应电表已知量的电学符号(比如Rv)、定值电阻的电学符号R3的函数关系式:E=____ 。
正确答案
见解析
解析
①实物图如图所示:
②由图可知,表1余滑动变阻器并联,表2与R3并联。因为内阻较大,所以滑动变阻器只能选择3000Ω。而R3为1000Ω,根据分压原理,滑动变阻器分压较多,所以表1选A,表2选B
③根据闭合电路欧姆定律可知E=U1+Ir=U1+U2+
考查方向
本题主要考查测定电源的电动势和内阻
解题思路
根据给出的原理图可确定实物图;明确电路结构及测量原理,根据实验安全和准确性原则确定仪表;根据串并联电路的规律以及闭合电路欧姆定律联立可求得电动势.
易错点
根据电路图分析,应用闭合电路欧姆定律
知识点
10. 2015年1l月29日,央视全程直播了首届南京国际马拉松赛,在临近终点前的十分钟内,出现了一组精彩的画面,平直公路上,一位紧随某男选手的非洲女选手突然发力,在很短的时间内追上且超越了该男选手,并一鼓作气奔跑到终点,赢得了女子组全程赛冠军。 现将该过程理想化模拟如下:t=0时刻,女选手以v1=4.5 m/s的速度开始做匀加速直线运动追赶在她前面△x1=19.5 m处的男选手,加速过程共持续40 s,其中,30 s末两选手恰并排而行,40 s末女选手开始保持最大速度做匀速直线运动;男选手则始终以v2 =4.6 m/s的速度做匀速直线运动。求: (1)女选手做匀加速直线运动的加速度大小a;(2)60 s末,女选手领先男选手的距离△x2。
正确答案
见解析
解析
(1)在t1=30s内,设女选手和男选手发生的位移分别为x1和x2,
由运动学公式有x1=v1t1+ x2=v2t1
由题意可知:△x1=x1-x2
代入数据联立解得a=0.05m/s2
(2)设女选手的最大速度为vm因加速时间为t=40s,有vm =v1+at
代入数据得vm=6.5m/s
在t2=60s内,设女选手和男选手发生的位移分别为x3和x4
由运动学公式:x3=v1t+ +vm(t2-t) x4=v2t2
由题意:△x2=x3 - x4 -△x1,代入数据得△x2=54.5m
考查方向
本题主要考查匀变速运动
解题思路
利用匀变速运动规律求解
易错点
对运动员的运动进行抽象分析
知识点
11.如图所示,倾斜传送带与水平方向的夹角θ=37°,以v=l m,/s的速度顺时针匀速转动,两轮的大小可忽略,两轮间的距离L=9 m,一可视为质点的煤块以大小v0=11 m/s、方向平行于斜面向上的速度从底端滑上皮带,煤块与传送带间的动摩擦因数u=0.5。整个过程中煤块质量的变化不计,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)从滑上传送带到第一次速度达到1 m/s的过程中,煤块相对传送带通过的路程;(2)煤块在传送带上运动的总时间。
正确答案
见解析
解析
(1)滑块开始向上做匀减速直线运动的加速度大小为:a1=(mgsin37°+μmgcos37)/m =gsin37°+μgcos37°=6+0.5×8=10m/s2,
则滑块第一次速度达到1m/s时,煤块的位移为x1=(v02−v2) / 2a1=6m煤块运动的时间为:t1=v0−v/ a1=1s,
此时传送带的位移为:x2=vt1=1×1m=1m,
煤块相对传送带滑动的路程为:△x=x1-x2=6-1m=5m.
(2)速度相等后,煤块继续向上做匀减速直线运动,加速度大小为:
a2=(mgsin37°−μmgcos37°)/m=gsin37°-μgcos37°=6-4=2m/s2.
煤块匀减速运动到零所需的时间为:t2=0-v/ a2=0.5s,
匀减速运动的位移为:x3=v2/2a2=1/4
m=0.25m,
反向做匀加速直线运动的加速度为:a3=a2=2m/s2,
根据x1+x3=a3t32/2得:t3= =2.5s,
则煤块在传送带上运动的总时间为:
t=t1+t2+t3=1+0.5+2.5s=4s.
考查方向
本题主要考查相对运动,牛顿第二定律,匀变速运动规律
解题思路
(1)根据牛顿第二定律求出滑块向上做匀减速直线运动的加速度大小,结合速度位移公式求出滑块速度第一次达到1m/s时的位移,以及根据速度时间公式求出运动的时间,得出传送带的位移,从而得出相对位移的大小.
(2)根据牛顿第二定律求出速度达到传送带后继续向上滑动的加速度大小,结合速度位移公式求出匀减速运动的位移,根据速度时间公式求出匀减速直线运动的时间,结合返回匀加速直线运动的位移,根据位移时间公式求出返回匀加速运动的时间,从而得出总时间.
,
根据x1+x3=a3t32/2得:t3= =2.5s,
则煤块在传送带上运动的总时间为:
t=t1+t2+t3=1+0.5+2.5s=4s.
易错点
牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,关键理清煤块在传送带上的运动规律,结合运动学公式灵活求解
知识点
12.如图所示的绝缘细杆轨道固定在竖直面内,其中,轨道半径为R的1/6圆弧段杆与水平段杆和粗糙倾斜段杆分别在A、B两点相切,圆弧杆的圆心O处固定着一个带正电的点电荷。现有一质量为m可视为质点的带负电小球穿在水平杆上,以方向水平向右、大小等于的速度通过A点,小球能够上滑的最高点为C,到达C后,小球将沿杆返回。若∠COB=30°,小球第一次过A点后瞬间对圆弧细杆向下的弹力大小为,从A至C小球克服库仑力做的功为,重力加速度为g。求: (1)小球第一次到达B点时的动能;(2)小球在C点受到的库仑力大小;(3)小球返回A点前瞬间,对圆弧杆的弹力。(结果用m、g、R表示)
正确答案
见解析
解析
对全过程进行受力分析,弄清楚全过程对应的运动模型,选用相应的运动规律。(1)小球从A运动到B,由动能定理得:又解得小球第一次到达B点时的动能 EkB=5mgR/6(2)小球第一次过A点后瞬间,由牛顿第二定律得:据题:N=8mg/3
联立得 kQq/ R2 =mg ①
由几何关系得:OC间的距离小球在C点受到的库仑力大小 ②
由①②联立解得 F=3mg/4
(3)从A到C,由动能定理得:
从C到A,由动能定理得:
据题有:小球返回A点前瞬间,设细杆对球的弹力方向向上,大小为N′,由牛顿第二定律得联立以上三式解得由牛顿第三定律得,小球返回A点前瞬间,对圆弧杆的弹力大小为,方向向下.
考查方向
本题主要考查机械能守恒定律,动能定理
解题思路
对全过程进行受力分析,弄清楚全过程对应的运动模型,选用相应的运动规律。
易错点
AC为圆弧,必须考虑合理提供向心力的